高分辨磁共振成像在缺血性腦卒中患者大腦中動脈狹窄重塑模式中的應用

陳林鋒 王理 汪榮 王海濱

大腦中動脈的狹窄程度被認為是發生缺血性腦卒中風險的預測因子[1]。但是有研究發現大腦中動脈的狹窄程度在中度至重度的有癥狀組和無癥狀組患者之間差異無統計學意義[2]。因此，對于顱內動脈粥樣硬化不僅要評估血管狹窄程度還要對血管壁的特征進行評估。目前，用于腦血管評估的常用技術主要包括數字減影血管造影（DSA）、計算機斷層掃描血管造影（CTA）和常規磁共振血管造影（MRA），但是DSA和CTA在伴隨輻射損傷的同時，并不能清楚準確地顯示血管壁的特征。有研究表明，高分辨磁共振成像（HR-MRI）可以描繪大腦中動脈的粥樣硬化斑塊和梗死邊緣，沒有任何輻射損傷，且與常規MRI檢查相比，HR-MRI信噪比更高、掃描持續時間更短[3-4]。HR-MRI被認為是描述大腦中動脈血管壁特征以及評估狹窄程度的潛在有效工具[5]。因此，本研究采用3.0T HR-MRI評估缺血性腦卒中患者大腦中動脈粥樣硬化性狹窄的重塑模式，現將結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 回顧2017年5月至2019年5月浙江大學醫學院附屬杭州市第一人民醫院放射科3.0T HR-MRI檢查發現缺血性腦卒中大腦中動脈狹窄患者53例。納入標準：（1）MRA上單次大腦中動脈M1段狹窄＞30%；（2）同側頸內動脈狹窄程度＜50%；（3）圖片質量可用于診斷和分析；（4）無房顫、動脈栓塞和危及生命的重要臟器疾病。排除標準：（1）既往有卒中病史；（2）發病到入院時間超過24 h；（3）有嚴重的神經損傷；（4）非動脈粥樣硬化性血管病變；（5）影像數據存在運動偽像。根據患者有無臨床癥狀（包括頭暈、譫妄、四肢無力等）分為有癥狀組25例和無癥狀組28例。兩組患者性別、年齡、吸煙史、高血壓、糖尿病、實驗室檢查結果等比較差異均無統計學意義（均P＞0.05），見表1。本研究經本院醫學倫理委員會同意。

表1 兩組患者一般資料及實驗室檢查結果比較

1.2 方法 收集患者的性別、年齡、吸煙史、高血壓史、糖尿病史、美國國立衛生研究院卒中量表（national institute of health stroke scale，NIHSS）評分以及血常規、血糖、TC、LDL、HDL、TG 等實驗室指標。

1.2.1 影像學檢查 患者入院3 d內完成軸向平掃T1WI、T2WI以及時間飛躍 MRA（time-of-flight MRA，TOFMRA）。所有患者均使用具有8通道接收器陣列頭部線圈的3.0T HR-MRI掃描儀（Ingenia，Philips Medical Systems，Netherlands）進行大腦中動脈狹窄的HR-MRI掃描。運用TOF-MRA進行重建和定位大腦中動脈的狹窄位置。HR-MRI掃描包括垂直于大腦中動脈M1段的黑水T1WI、T2WI和質子密度加權像（PDWI）。具體參數：（1）TOF-MRA：重復時間（TR）22 ms，回波時間（TE）3.45 ms，激勵次數（NEX）1，視場（FOV）200 mm×84 mm，矩陣大小332 mm×227 mm，層間隙 0.6 mm，層數 140；（2）T1WI：TR 1 000 ms，TE 9 ms，NEX 2，FOV 80 mm×80 mm，矩陣大小180 mm×144 mm，層厚2.0 mm，層間隙0 mm，層數 6；（3）T2WI：TR 3000 ms，TE 80 ms，NEX 1，FOV 80 mm×80 mm，矩陣大小180 mm×144 mm，層厚 2.0 mm，層間隙0 mm，層數 6；（4）PDWI：TR 2000 ms，TE 9 ms，NEX 2，FOV 80 mm×80 mm，矩陣大小 180 mm×144 mm，層厚2.0 mm，層間隙0 mm，層數6。

1.2.2 圖像分析 所有參數測量均在Philips Intellispace Portal工作站上進行。將PDWI的短軸向圖像放大到300%，分別測量最狹窄部位和參照部位大腦中動脈的血管面積和管腔面積（參照部位是指最接近大腦中動脈狹窄處的近端管腔、遠端管腔），并計算下述指標，公式如下：

狹窄程度=[1-管腔面積（狹窄）/管腔面積（參照）]×100%；

血管壁面積=血管面積-管腔面積，斑塊面積=壁面積（狹窄）-壁面積（參照）；

重塑指數=血管面積（狹窄）/血管面積（參照）；重塑指數≥1.05為正性重塑。

2 結果

有癥狀組患者正性重塑的比例、重塑指數、NIHSS評分和大腦中動脈狹窄程度均高于無癥狀組（均P＜0.01）。兩組間參照部位的血管面積、管腔面積和血管壁面積比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）。兩組患者最狹窄部位血管面積的差異無統計學意義（P＞0.05），有癥狀組的血管壁面積和斑塊面積均大于無癥狀組，而管腔面積小于無癥狀組（均P＜0.05），見表2、圖1。

圖1 高分辯磁共振血管造影（MRA）血管成像圖[a：最大密度投影（MIP）示右側大腦中動脈M1段中度狹窄，管腔狹窄程度＞60%（箭頭所示），其遠段血管顯影淺淡；b、c：T2WI及T1WI矢狀位平掃，右側大腦中動脈M1段狹窄處血管腔呈等及低信號（箭頭所示），測得血管面積14.5 mm2、血管腔面積6.5 mm2、血管壁面積8.7 mm2；d：T1WI矢狀位增強掃描，右側大腦中動脈M1段狹窄處斑塊強化呈高信號（箭頭所示），測得血管面積17.4mm2、血管腔面積2.8mm2、血管壁面積14.6 mm2和斑塊面積4.8 mm2]

表2 兩組患者大腦中動脈測量結果的比較

3 討論

顱內動脈粥樣硬化性狹窄是我國腦卒中最常見的原因[3]。動脈是形態動態變化的器官，當形成動脈粥樣硬化斑塊時，可以改變其形態進行血管重塑[6]。早期關于動脈重塑模式的研究包括正性重塑和負性重塑。正性重塑導致血管擴大，血管狹窄減輕，負性重塑引起血管內腔收縮[7]。有研究發現在狹窄的大腦中動脈內，正性重塑組比非正性重塑組更頻繁地觀察到微栓塞信號，這表明正性重塑更易發生斑塊[2，8]。Schoenhagen 等[9]檢測到正性重塑與急性心臟癥狀明顯相關，而負性重塑在穩定型心絞痛患者中更常見。在腦缺血癥狀患者頸動脈中的正性重塑更常見[10]。此外，由于大腦中動脈具有與冠狀動脈和頸動脈相似的結構和組分，所以這些動脈的重塑可能具有相同的血管生物學特征[11]。但大腦中動脈和動脈重塑方式之間的直接關系仍然不清楚。

HR-MRI被認為是描述大腦中動脈血管壁特征以及評估狹窄程度的潛在有效工具。既往研究認為，使用HR-MRI顯示粥樣硬化斑塊的對比增強可以作為斑塊穩定性的標記[12]。本研究表明，有癥狀組患者在大腦中動脈狹窄的血管面積、血管壁面積、斑塊面積和重塑指數均高于無癥狀組患者（均P＜0.01），且有癥狀組患者正性重塑的比例多于無癥狀組（P＜0.05），此外，本研究中發現有癥狀組的血管狹窄程度高于無癥狀組（P＜0.05），筆者認為有癥狀組存在一定程度的腦實質損傷，因此有癥狀組狹窄程度較高。

本研究仍存在不足之處。首先，本研究為單中心回顧性研究，樣本量相對較小，需要進一步擴大樣本量來確定大腦中動脈狹窄與急性缺血性腦卒中的血管壁特征之間的關系。其次，本研究選擇近端或遠端段作為參照位點，這可能導致大腦中動脈重塑比例的誤差被低估。總之，重塑指數和正性重塑較高的患者發生急性缺血性腦卒中的風險較高，應進行積極的干預治療。而HR-MRI是揭示重塑模式與缺血性腦卒中之間的關系以及檢測大腦中動脈狹窄較有前景的工具。